Pracovat přímo pro Evropskou kosmickou agenturu, to nedělá jen tak někdo. Pro Jakuba Maška a jeho kolegy z Leteckého ústavu strojní fakulty VUT to ale platí. Už několik let se věnují vývoji tepelného spínače pro kosmické aplikace, do kterého zapojují i studenty. Nedávno dokončili první fázi a od ESA dostali zelenou pro rozpracování podrobnější verze.
„Dostal jsem se k tomu náhodou v rámci své diplomové práce. Tehdy jsme spolupracovali s italskou firmou, která se chtěla vývoji spínače také věnovat. Firma ale zkrachovala, my měli know-how i techniku, tak jsme se rozhodli pokračovat,“ vzpomíná doktorand Jakub Mašek, který je zodpovědný za technické řešení projektu.
V rámci své diplomky Mašek zkonstruoval zařízení, které umí simulovat podmínky Marsu či Měsíce. Tedy prostředí, kam je „vesmírný vypínač“ určen. „Mělo by jít o dvoupolohový vypínač, tedy podobný jako ten, který máte doma na zdi. Náš ovšem není určen k vedení elektřiny, ale tepla. Jeho smyslem je regulovat teplotu uvnitř satelitu nebo sondy, protože elektronika nebo baterie v takovém zařízení se nesmí ani přehřát, ale ani podchladit,“ popisuje Mašek.
Na projektu už vzniklo 17 studentských prací | Autor: Jan Prokopius
Podmínky, kterým je vystaven vypínač u vás v obýváku a podmínky vesmíru se samozřejmě extrémně liší. „Ve vesmíru se bavíme o teplotách od zhruba -150 do +200 stupňů Celsia,“ upřesňuje Mašek. Jeho simulátor umí vytvořit teploty od -150 do +80. Simulovat v něm lze i vakuum, které odpovídá podmínkám volného kosmického prostoru a lze v něm uměle vytvořit i marsovskou atmosféru plnou CO2.
Spínač má velikost 5x3 centimetry a váží asi 150 gramů. Zadání znělo, že má fungovat autonomně, bez využití elektřiny. „Uvnitř je kapsle parafínu, který se díky přebytečnému teplu roztaví. Změnou skupenství se rozepne, pohne pístem a dochází k mechanickému sepnutí jako u vypínače,“ vysvětluje Mašek.
Tady hlídá ESA
Unikátní není jen vyvíjená technologie, ale i projekt samotný. VUT v něm figuruje jako takzvaný „prime contractor“, tedy primární dodavatel technologie pro ESA. „Firmy mají zakázek v tomto režimu více, ale u českých univerzit je to docela výjimečné, odhaduji, že takových projektů jsou u nás nižší jednotky, pokud vůbec,“ říká Mašek. Mezi odborníky z leteckého ústavu a Evropskou kosmickou agenturou už není žádný prostředník a ESA si celý vývoj pečlivě hlídá.
„Je to poměrně náročné na plánování a řízení, protože každý měsíc reportujeme ESA, jak jsme pokročili. Máme online meeting s jejich zástupcem a přímo v ESA máme určené i techniky, kteří dohlížejí na kvalitu projektu,“ říká Mašek.
Zařízení umí simulovat podmínky Marsu či Měsíce | Autor: Jan Prokopius
Navzdory přísnému dohledu ESA pouští tým k vývoji i studenty strojárny. Jen v první fázi na projektu vzniklo 17 závěrečných nebo semestrálních prací. Po roce a půl práce schválila ESA 1. etapu vývoje a zároveň dala zelenou druhé fázi, která má pokračovat další rok a půl. „Ze všech možných řešení jsme identifikovali jedno, které má potenciál při rozpracování fungovat. Na něm teď budeme pracovat, vzniknou prototypy, musíme absolvovat kompletní sérii testování a podobně,“ popisuje Mašek.
Do vesmíru se spínač zatím nepodívá. Dokud není technologie zcela hotová a úspěšně odzkoušená, žádná plánovaná mise s ní nepočítá. Bylo by to příliš riskantní. „Je to tak, že třeba před deseti lety si ESA řekla, že by se jí podobná technologie hodila a začala řešit její vývoj. Ovšem s tím, že ji použije, počítá třeba za dalších deset, dvacet, třicet let. Tak prostě funguje kosmický výzkum, věci se plánují na dekády dopředu,“ uzavírá Mašek.
